基于CFD的汽油机电动增压压气机叶轮结构优化

电动增压压气机具有良好的响应特性与工况适应性,越来越受到厂家的重视。利用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)对离心式压气机的内部流场进行模拟仿真,建立了某型压气机的三维流场模型,分析了压气机典型工况下分流叶片的作用及其对压气机压比的影响,从而对叶轮结构进行优化。结果表明:对于试验中的压气机,采用分流叶片可以抑制附面层分离,在转速为10000 r·min^(-1)条件下,带分流叶片的压气机压比比不带分流叶片的压气机压比增加了12.67%,从而提高了压气机的性能。

带增压压气机的小型脉冲爆震涡轴发动机性能分析

为了解决小型涡轴发动机采用脉冲爆震燃烧室代替主燃烧室时,由于脉冲爆震燃烧室的增压作用,无法从压气机出口引气对燃气涡轮冷却、封严的问题,提出了一种带增压压气机的脉冲爆震涡轴发动机(PDTSE)构型,并建立了相应的部件特性和总体性能分析方法。对常规涡轴发动机与带增压压气机的PDTSE性能进行对比研究。计算结果表明:与常规涡轴发动机相比,带增压压气机PDTSE性能具有较大优势;在整个设计域内,在综合考虑了部件技术难度的情况下,在性能最优处,带增压压气机的PDTSE相比普通涡轴的热循环效率高15.7%,耗油率低9.5%,单位功率高26.9%。

大涵道比增压压气机试验件设计

主要介绍了某增压压气机试验件结构设计,包括了重点考虑的关键技术和解决方法,以及试验件首次总装中出现的问题和解决措施。该增压压气机试验件圆满完成试验验证,全面达到设计性能指标,填补了我国增压压气机设计技术的空白,为民用发动机的研制提供了必要的技术储备。

自循环机匣处理对某型柴油机增压器压气机的稳定工况范围及性能影响研究

针对某型柴油机增压器压气机,基于整级全通道数值模拟和正交试验设计方法,研究了自循环机匣处理实现高亚声速压气机扩稳增效的潜力。结果表明:自循环机匣能够在提高设计点气动性能的前提下推迟失稳,但会牺牲堵塞流量。压气机的失稳和堵塞流量分别与叶片前缘及叶片扩压器中的堵塞程度相关。小流量侧自循环机匣通过抽吸叶轮叶顶附近低能流体,缓解堵塞,推迟失稳。但在大流量侧自循环机匣的喷射效应会增大扩压器进口攻角,加剧扩压器叶片流动分离,减小堵塞流量。抽吸效应与喷射效应强度均取决于抽吸槽的位置和宽度,压气机稳定性和堵塞流量与抽吸槽参数的变化基本呈负相关。自循环机匣对气动性能的影响包含两方面:在抽吸槽前,经回流槽流出的流体与主流的掺混及其产生的进口畸变将带来额外的效率和压比损失,适当减小回流槽角度可以降低该损失;在抽吸槽下游,得益于抽吸效应对叶顶流动状态的改善,压气机抽吸槽附近及下游高熵区减小,做功能力增强,气动损失大幅降低。在上述两方面共同影响下,压气机设计点气动性能最终得以提高。

涡轮增压器压气机性能试验台测控系统

设计了涡轮增压器压气机性能试验台测控系统,通过对压气机性能试验原理的分析,确定了压气机性能试验台测量参数和控制方法;对性能试验台测控系统硬件和软件部分进行了设计,编写了各模块的软件程序,使压气机性能整个试验过程实现了管理、控制一体化.该系统已应用于实际的涡轮增压器压气机性能试验台上,验证了系统的稳定性和可靠性.

二级增压离心压气机效率特性对柴油机高原综合特性影响仿真

进行二级增压离心压气机效率特性对柴油机高原综合特性影响研究,有助于为两级可调增压器变海拔自适应技术的发展提供理论支撑。因此,基于GT-ISE仿真软件,分析了压气机效率特性对柴油机变海拔(0 m、3 500 m、5 500 m)全负荷动力性、经济性及热负荷的影响。结果表明:高压级离心压气机高效圈向高压比小流量区域调整后,压气机循环平均效率明显提升,柴油机和压气机的联合运行线随海拔升高并向喘振线方向移动,海拔越高,低速转矩提升越大,低速燃油消耗率下降越明显;低压级离心压气机高效圈向低压比大流量区域调整后,在柴油机中高转速范围(1 300~2 100 r/min)内,压气机循环平均效率有所提升,且随海拔高度升高效率提升越多。

涡轮增压器压气机空气动力学性能设计

根据大量试验研究及技术积累,分析了压气机叶轮进出口速度三角形、压气机结构参数、几何参数等对涡轮增压器压气机空气动力学性能的影响。对现有多款柴油机涡轮增压器压气机的参数进行了分析,总结了各参数的经验设计值。

压气机叶轮超速预过载处理的计算与分析

为配合压气机叶轮超速制造工艺的施行,根据我国现行增压器压气机叶轮的设计数据及使用要求,以某柴油机涡轮增压器的压气机为例,采用有限元参数二次规划法结合多重子结构技术分析超速预过载制造时叶轮、轴套与轴之间接触应力的相应分布规律。针对不同的超速转速进行了大量计算,获得了超速转速与接触应力、超速转速与过盈值之间的关系及超速预过载处理后在工作状态下压气机叶轮应力、位移的大小及相应分布规律。结果表明所采用的分析方法是可行的,有限元分析结果可作为增压器压气机设计及加工工艺的参考。

增压器转子损坏的原因

我公司一艘建于1996年的8,000吨油轮离港后,主机在全负荷运转时,由于转子损坏将一台增压器彻底破坏。碎片布满机舱,飞出的叶片把空冷器内4根水管打断。这类事故并不少见。如果排除外来异物的因素,造成增压器损坏的原因主要是增压器的超速和长期过热。一般增压器压气机叶轮用铝合金制造,这类材料的抗拉强度随高温而降低。

叶片前缘不同后掠角对离心压气机气动性能的影响

采用全三维气动设计技术,设计了4种具有掠角叶片和带翼型叶片扩压器的涡轮增压跨音速离心压气机,并采用数值模拟手段研究了叶片前缘不同后掠角对压气机内部工质流动的影响。研究结果表明:主叶片前缘不同后掠角会使压气机堵塞流量(堵塞工况下的工质流量)增加,提高压气机流通能力,同时,可以有效改善通道内低能流团的分布;但由于主叶片轴向弦长缩短,会造成喘振裕度的减少,以及主叶片前缘脱体激波角增大和槽道激波的增强;对截面二次流分析结果表明:叶片前缘的后掠角对二次流的影响主要表现在叶轮进口附近,对出口影响不大。对比不同前缘后掠角压气机内部流动情况发现,掠角越小,叶片叶顶负荷越小,叶片表面压差也越小,流动越稳定;掠角越大,虽然叶轮通道上游产生的激波越强烈,但是可以明显改善通道下游气流流动情况。

MAN B&W径流式NR20/R增压器烧重油运行32000h

据外刊报道,由MAN B&W Hole-by公司重新改装36台6L28/32H柴油发电机组,其中首批三台已装在Atlantic集装箱运货船作发电机组用。机组在转速720r/min 时最佳输出功率为1260KW(平均有效压力为1.78MPa),